Semi-conducteurs SiC de troisième génération pour la mobilité électrique

Les semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC) sont des composants clés des systèmes de puissance des véhicules électriques, où ils contribuent à améliorer l’efficacité énergétique et l’autonomie. Bosch a lancé l’introduction de la troisième génération de puces SiC, en fournissant des échantillons aux constructeurs automobiles mondiaux pour validation sur des plateformes de propulsion électrique.

Évolution technologique des semi-conducteurs SiC
Les dispositifs SiC fonctionnent à des fréquences de commutation plus élevées que les semi-conducteurs en silicium traditionnels, réduisant les pertes d’énergie et améliorant la gestion thermique. Cela permet d’atteindre une densité de puissance plus élevée dans les systèmes électroniques, avec un impact direct sur l’efficacité globale du véhicule.

La troisième génération développée par Bosch apporte des améliorations de performance mesurables : selon l’entreprise, les nouvelles puces offrent des performances supérieures de 20 % par rapport à la génération précédente, tout en étant plus compactes. Cette miniaturisation permet d’augmenter le nombre de dispositifs produits par wafer, avec des effets sur la scalabilité industrielle et les coûts unitaires. Depuis 2021, Bosch a déjà livré plus de 60 millions de puces SiC dans le monde.

Applications dans les systèmes de propulsion et l’automotive data ecosystem
Dans le cadre de l’automotive data ecosystem, les semi-conducteurs SiC sont principalement intégrés dans les onduleurs et les systèmes de conversion de puissance, où ils régulent le flux d’énergie entre la batterie et le moteur électrique. Une meilleure efficacité de conversion se traduit par une réduction des pertes lors du transfert d’énergie et une utilisation plus efficace de la capacité de la batterie.

Ces caractéristiques rendent les puces SiC particulièrement adaptées aux véhicules électriques à hautes performances et aux plateformes évolutives, où la gestion optimisée de l’énergie constitue un facteur déterminant.

Investissements industriels et digital supply chain
L’expansion de la production de semi-conducteurs SiC s’appuie sur des investissements importants. Bosch a consacré environ 3 milliards d’euros au développement des semi-conducteurs dans le cadre des programmes européens IPCEI dédiés à la microélectronique et aux technologies de communication.

La production de la troisième génération est assurée sur le site de Reutlingen, en Allemagne, sur des wafers de 200 mm. Début 2025, Bosch a acquis un second site de production à Roseville, aux États-Unis, actuellement en cours d’équipement avec des lignes de fabrication avancées. L’entreprise prévoit d’y investir 1,9 milliard d’euros supplémentaires, avec des premières livraisons sous forme d’échantillons pour essais clients.

La répartition de la production entre l’Europe et les États-Unis contribue à renforcer la résilience de la digital supply chain dans le secteur automobile, en limitant la dépendance à des régions spécifiques.

Perspectives de marché et montée en échelle
Selon les analyses de Yole Intelligence, le marché mondial des semi-conducteurs de puissance SiC devrait passer de 2,3 milliards de dollars en 2023 à environ 9,2 milliards de dollars d’ici 2029, principalement porté par l’électromobilité.

Bosch prévoit d’augmenter sa capacité de production pour atteindre des volumes de plusieurs centaines de millions d’unités, en réponse à la demande croissante de composants haute performance pour les véhicules électriques.

Procédé de fabrication et architecture des dispositifs
Un élément distinctif du développement de ces puces réside dans l’adaptation du « procédé Bosch », introduit initialement en 1994 pour la fabrication de capteurs. Cette technique de gravure permet de créer des structures verticales de haute précision dans le carbure de silicium.

L’architecture obtenue augmente la densité de puissance des dispositifs, améliorant leurs performances dans les systèmes de conversion d’énergie. Cette approche constitue l’un des fondements techniques de la troisième génération de semi-conducteurs SiC.

Édité par Maria Brueva, rédactrice chez Induportals – adapté par l’IA.

www.bosch.com